中文摘要
使用固态混合燃料如金属颗粒与炸药颗粒的混合物是云爆弹的发展方向之一。本项目拟建立含两种不同特性的固体粉尘的气固两相爆轰波理论。主要研究:(1)建立含能颗粒在激波作用下运动、升温、相变、点火和放能的理论模型并进行分析,研究金属颗粒和炸药颗粒的激波点火规律,对颗粒的点火和放能过程进行研究。(2)建立含高能炸药和金属颗粒的粉尘爆轰波结构的数理模型并进行研究,探讨炸药颗粒放能与铝颗粒放能耦合增长机制。(3
结题摘要
用两相流模型对悬浮RDX炸药粉尘爆轰波进行了数值模拟。RDX炸药颗粒在爆轰波阵面后的高温高速气流中加速并升温,颗粒表面发生熔化。参考液滴在高速气流作用下剥离的效应,假设炸药熔化部分在高速气流作用下发生剥离,瞬时发生分解反应。数值模拟了不同粒径和浓度的悬浮RDX炸药粉尘中爆轰波发展与传播过程,并确定了爆轰波的参数。在较低的RDX粉尘浓度条件下,爆轰波阵面压力峰值曲线出现振荡。当RDX粉尘浓度在0.08 kg/m3-0.15 kg/m3时,数值模拟得到的爆轰波阵面压力峰值曲线是规则的振荡,当RDX粉尘浓度为0.07kg/m3时,爆轰波阵面压力峰值曲线出现不规则振荡。用两相流方法对悬浮RDX炸药和铝颗粒混合粉尘爆轰进行了数值模拟。数值计算了炸药颗粒为20微米时与铝颗粒混合物的爆轰波的发展与传播过程及爆轰波参数。数值模拟结果表明,在炸药粉尘中加入铝颗粒粉尘,可以大大提高爆轰波参数。当铝颗粒直径为3.4微米时,炸药颗粒与铝颗粒的点火时间相差不多。如果铝颗粒的直径为7微米,由于铝颗粒的点火滞后于炸药颗粒的点火,混合颗粒粉尘中可能形成双波阵面的爆轰波。
